转向控制系统技术方案

在转向控制系统（10）中，ECU（40）根据转向角传感器（31）所检测的转向角来计算基本传递比，或通过根据齿条（6）的位置校正所计算的基本传递比来计算校正传递比。当齿条从接近于可移动范围的一端的预定的第一位置移动到该一端或从接近于该可移动范围的另一端的预定的第二位置移动到该另一端时，校正传递比减小。ECU根据齿条的位置确定基本传递比或校正传递比作为传递比。ECU根据该传递比控制用于可变齿轮比系统的致动器（22）。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及控制车辆的转向盘的转向操作的转向控制系统。
技术介绍
传统的可变齿轮比转向系统(VGRS系统)改变转向盘的转向角与受动轮胎(steered tire wheel)的舵角(即偏转角)之间的比率。例如，JP2000-344120A中公开的车辆转向控制系统包括驱动电操作的致动器以改变作为转向角与偏转角之间的比率的传递比的可变传递比机构，并操作该可变传递比机构以对车辆的行进速度低的低速区域设置闻的传递比。当转向盘由于车辆的驾驶者的转向操作而沿一个方向持续旋转时，车辆转向控制系统使得转动受动轮的齿条(rack)的端部碰撞到例如容纳齿条的齿条壳体的内壁。这不仅 使得齿条的长度方向的运动停止，而且使得受动轮(steered wheel)的旋转停止。车辆转向控制系统被设置成使得在车辆速度低的低速区域中使用高传递比。因此，例如，当驾驶者特别是在低速区域中执行突然转向操作时，当齿条碰撞齿条壳体时齿条的移动速度高。由于碰撞的能量与速度的平方成比例，因此估计可能由于齿条与齿条壳体之间的碰撞而产生高的碰撞扭矩。在一些情况下，碰撞扭矩的峰值可能大于正常转向扭矩的十倍。因此，当齿条碰撞到齿条壳体时，可变传递比机构中包括的齿轮可能受到过度冲击的损坏。为了避免对齿轮的损坏，必须考虑到齿条与齿条壳体之间的碰撞扭矩而设置用于齿轮的安全系数。当为齿轮设置了高安全系数时，可变传递比机构和转向控制系统的物理尺寸会增大。近年来，连同VGRS系统一起使用利用电气操作的致动器来生成扭矩的电动转向系统，作为用于对车辆的转向操作提供辅助的机构，即转向力辅助机构。当电动转向系统辅助转向力而VGRS装置增大了传递比时，会进一步增大齿条与齿条壳体之间的碰撞扭矩。
技术实现思路
因此，目的是提供紧凑型、轻重量的能够避免损坏结构元件的转向控制系统。根据一个方面，提供了一种用于车辆的转向控制系统，该车辆具有与车辆的转向盘相I禹合的输入轴、相对于输入轴可旋转地布置的输出轴、在输出轴旋转时沿着长度方向往复运动的齿条、在齿条往复运动时转动的受动轮、以及齿条被往复运动地容纳在其中的齿条壳体。该转向控制系统包括可变传递比机构、转向角检测装置、校正传递比计算部分、传递比确定部分和第一驱动控制部分。可变传递比机构包括将输入轴的旋转传送到输出轴的第一齿轮机构以及驱动第一齿轮机构的第一致动器。可变传递比机构提供作为表不偏转角的输出轴的旋转角与表不转向盘的转向角的输入轴的旋转角之间的比率的可变传递比。转向角检测装置检测转向角。基本传递比计算部分根据转向角检测装置所检测的转向角来计算基本传递比。 校正传递比计算部分通过根据齿条的位置校正基本传递比来计算校正传递比。传递比确定部分根据齿条的位置确定基本传递比或校正传递比作为传递比。第一驱动控制部分根据传递比确定部分所确定的传递比来控制第一致动器。校正传递比计算部分通过以下方式来计算校正传递比进行校正，使得当齿条从接近于可移动范围的第一端部的预定的第一位置移动到该第一端部、或从接近于与该第一端部相对的该可移动范围的第二端部的预定的第二位置移动到该第二端部时，基本传递比的值降低。传递比确定部分在齿条处于第一位置和第二位置之间时确定基本传递比作为传递比，并在齿条处于第一位置和第一端部之间或第二位置和第二端部之间时确定校正传递比作为传递比。 附图说明从以下参考附图进行的详细描述来看，上述的和其它的目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中图I是示出根据第一实施例的转向控制系统的示意图；图2是示出根据第一实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图；图3A是示出基本传递比计算部分所计算的基本传递比的图示；图3B是示出校正传递比计算部分用于计算校正传递比的校正系数的图示；图4是示出施加在根据第一实施例的转向控制系统上的碰撞扭矩以及施加在转向控制系统的比较例子上的碰撞扭矩的时间图；图5是示出根据第二实施例的转向控制系统的示意图；图6是示出根据第二实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图；图7是示出根据第三实施例的转向控制系统的示意图；图8是示出根据第三实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图；图9是示出根据第四实施例的转向控制系统的示意图；以及图10是示出根据第四实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图。具体实施例方式现在将参考各种实施例描述转向控制系统，其中为了简明起见，通过相同的附图标记表示基本上相同的部件或要素。(第一实施例)参考图1，转向控制系统10被应用于车辆1，并用于控制车辆的驾驶者所执行的车辆转向操作。车辆I例如包括转向盘2、输入轴3、输出轴4、齿条6、受动轮胎(受动轮)7以及齿条壳体8。输入轴3耦合到被驾驶者操纵的转向盘2。在转向盘2出于转向目的而旋转时被旋转的输入轴3的旋转角被称为转向角。输出轴4被布置成使其相对于输入轴3旋转。输入轴3和输出轴4形成柱轴(column shaft)。转向副齿轮5位于输出轴4的端部以与齿条6相哨合。这确保了在输出轴4旋转时齿条6沿着其长度方向(车辆的横向)往复运动。也就是说，齿条6和转向副齿轮5形成了齿条和副齿轮的机构。受动轮7位于齿条6的两端。这允许受动轮7在齿条6往复运动时转动。在受动轮7转动时形成的输出轴4的旋转角被称为偏转角(转动角)。齿条6被往复运动地容纳在齿条壳体8中。齿条6的端部靠着齿条壳体8的内壁，以限制齿条6的长度方向的往复运动，即齿条6的行程。也就是说，齿条6在齿条壳体8中的预定范围(可移动范围)内往复运动。转向控制系统10例如包括可变传递比机构20、转向角传感器31以及电子控制单元(E⑶)40。可变传递比机构20包括第一齿轮机构21和第一致动器22。转向角传感器31用作转向角检测装置。第一齿轮机构21位于输入轴3与输出轴4之间，并被配置用于将输入轴3的旋转传送给输出轴4。第一齿轮机构21是差速齿轮机构,包括例如两侧齿轮、位于两侧齿轮之间的副齿轮以及环形齿轮。副齿轮被环形齿轮可旋转地保持。输入轴3连接到第一齿轮机构21的两个侧齿轮之一。输出轴4连接到另一个侧齿轮。因此，当输入轴3旋转时，在侧齿轮之间的副齿轮旋转以使输出轴4沿着与输入轴3的旋转方向相对的方向旋转。当保持副齿轮的环形齿轮被固定而不能旋转时，输入轴3的旋转速度与输出轴4相同。因此，在这种情况下，作为输出轴4的旋转角(即，偏转角)与输入轴3的旋转角(SP， 转向角)之间的比率的传递比为1:1，即为I。如上文所述，第一齿轮机构21是差速齿轮机构。因此，输出轴4的旋转方向与输入轴3的旋转方向相反。在转向控制系统10所应用的车辆I中，如同朝向车辆I的后部所看到的那样，位于输出轴4的端部处的转向副齿轮5与齿条6的后侧相哨合。如同朝向车辆I的后部看到的那样，齿条6在从受动轮7的旋转中心处向后移位的点处连接到受动轮7。因此，当驾驶者出于转向目的而顺时针地(向右)旋转转向盘2 (输入轴3)时，输出轴4逆时针地(向左)旋转，由此使得齿条6向左移动，如同朝向车辆I的正面所看到的那样。这改变了受动轮7的偏转角，以使车辆I向右移动(使得受动轮7右转)。另一方面，当驾驶者逆时针地(向左)旋转转向盘2 (输入轴3)时，输出轴4顺时针地(向右)旋转，由此使得齿条6向右移动，如同朝向车辆I的正面所看到的那样。这改变了受动轮7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的转向控制系统，所述车辆具有耦合到所述车辆的转向盘（2）的输入轴（3）、相对于所述输入轴能够旋转地布置的输出轴（4）、当输出轴旋转时沿着长度方向往复运动的齿条（6）、当所述齿条往复运动时转动的受动轮（7）以及所述齿条被往复运动地容纳在其中的齿条壳体（8），所述转向控制系统包括：可变传递比机构（20），包括将所述输入轴的旋转传送给所述输出轴的第一齿轮机构（21）以及驱动所述第一齿轮机构的第一致动器（22），所述可变传递比机构提供可变传递比，所述可变传递比是表示偏转角的所述输出轴的旋转角与表示所述转向盘的转向角的所述输入轴的旋转角之间的比率；转向角检测装置（31），所述转向角检测装置（31）检测所述转向角；基本传递比计算部分（40），所述基本传递比计算部分（40）根据所述转向角检测装置所检测的转向角来计算基本传递比；校正传递比计算部分（40），所述校正传递比计算部分（40）通过根据所述齿条的位置校正所述基本传递比来计算校正传递比；传递比确定部分（40），所述传递比确定部分（40）根据所述齿条的位置确定所述基本传递比或所述校正传递比作为传递比；以及第一驱动控制部分（40），所述第一驱动控制部分（40）根据所述传递比确定部分所确定的所述传递比来控制所述第一致动器，其特征在于：所述校正传递比计算部分（40）通过进行校正以使得当所述齿条从接近于可移动范围的第一端的预定的第一位置移动到所述第一端或从接近于所述可移动范围的与所述第一端相对的第二端的预定的第二位置移动到所述第二端时所述基本传递比的值降低，来计算所述校正传递比，以及所述传递比确定部分（40）在所述齿条处于所述第一位置和所述第二位置之间时确定所述基本传递比作为所述传递比，并在所述齿条处于所述第一位置和所述第一端之间或处于所述第二位置和所述第二端之间时确定所述校正传递比作为所述传递比。...

【技术特征摘要】
2011.06.22 JP 2011-1381651.一种用于车辆的转向控制系统，所述车辆具有耦合到所述车辆的转向盘(2)的输入轴(3)、相对于所述输入轴能够旋转地布置的输出轴(4)、当输出轴旋转时沿着长度方向往复运动的齿条(6)、当所述齿条往复运动时转动的受动轮(7)以及所述齿条被往复运动地各纳在其中的齿条壳体(8),所述转向控制系统包括 可变传递比机构(20)，包括将所述输入轴的旋转传送给所述输出轴的第一齿轮机构(21)以及驱动所述第一齿轮机构的第一致动器(22)，所述可变传递比机构提供可变传递比，所述可变传递比是表示偏转角的所述输出轴的旋转角与表示所述转向盘的转向角的所述输入轴的旋转角之间的比率； 转向角检测装置(31 )，所述转向角检测装置(31)检测所述转向角； 基本传递比计算部分(40)，所述基本传递比计算部分(40)根据所述转向角检测装置所检测的转向角来计算基本传递比； 校正传递比计算部分(40)，所述校正传递比计算部分(40)通过根据所述齿条的位置校正所述基本传递比来计算校正传递比； 传递比确定部分(40)，所述传递比确定部分(40)根据所述齿条的位置确定所述基本传递比或所述校正传递比作为传递比；以及 第一驱动控制部分(40)，所述第一驱动控制部分(40)根据所述传递比确定部分所确定的所述传递比来控制所述第一致动器，其特征在于 所述校正传递比计算部分(40)通过进行校正以使得当所述齿条从接近于可移动范围的第一端的预定的第一位置移动到所述第一端或从接近于所述可移动范围的与所述第一端相対的第二端的预定的第二位置移动到所述第二端时所述基本传递比的值降低，来计算所述校正传递比，以及 所述传递比确定部分(40)在所述齿条处于所述第一位置和所述第二位置之间时确定所述基本传递比作为所述传递比，并在所述齿条处于所述第一位置和所述第一端之间或处于所述第二位置和所述第二端之间时确定所述校正传递比作为所述传递比。2.根据权利要求I所述的转向控制系统，还包括 速度检测装置(32 )，所述速度检测装置(32 )检测所述车辆的速度； 其中所述基本传递比计算部分(40 )执行计算，使得所计算的所述基本传递比的值随着所述速度检测部分所检测的所述车辆的速度的值的减小而增大，井随着所述速度检测部分所检测的所述车辆的速度的值的增大而减小。3.根据权利要求I或2所述的转向控制系统，还包括 齿条位置估计部分(40)，所述齿条位置估计部分(40)根据所述偏转角来估计所述齿条的位置； 其中所述校正传递比计算部分(40)根据所述齿条位置估计部分所估计的所述齿条的位置来校正所述基本传递比；以及 其中所述传递比确...

【专利技术属性】
技术研发人员：川濑悠，堀政史，向井靖彦，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：